O princípio de funcionamento das pastilhas de freio do carro

O princípio de funcionamento das pastilhas de freio automotivo é essencialmente converter a energia cinética do veículo em energia térmica através do atrito , conseguindo assim a desaceleração ou parada do veículo. Todo o processo é realizado através da estrutura mecânica do sistema de frenagem e do princípio da tribologia em coordenação. Especificamente, está dividido nas seguintes etapas principais:

1. Transmissão do sinal de frenagem e amplificação de força

Quando o motorista pisa no pedal do freio, a força mecânica do pedal é transmitida ao cilindro mestre do freio. O pistão dentro do cilindro mestre é comprimido, empurrando o fluido de freio para fluir nas linhas de freio seladas. Para um sistema de freio hidráulico, o fluido de freio transmite pressão uniformemente às pinças de freio de cada roda. Para sistemas de frenagem pneumática (usados ​​principalmente em veículos pesados, como caminhões e ônibus), o ar comprimido é usado para empurrar o pistão da pinça.

Este processo aproveitará o princípio da alavanca e as características de pressão dos sistemas hidráulicos/pneumáticos para amplificar a menor força no pedal aplicada pelo condutor várias vezes para satisfazer a poderosa força necessária para a travagem.

2. O contato e adesão entre pastilhas e discos de freio

O pistão dentro da pinça de freio se estende para fora sob pressão, empurrando as pastilhas de freio em ambos os lados da pinça (divididas em pastilhas de freio internas e pastilhas de freio externas), fazendo com que elas adiram rapidamente à superfície do disco de freio que gira em sincronia com a roda.

A superfície de fricção da pastilha de freio pressionará completamente o disco de freio. Neste ponto, a lacuna entre os dois é eliminada e entra na fase de frenagem por fricção.

3. A geração de calor por fricção atinge o consumo de energia cinética

Quando o material de fricção da pastilha de freio entra em contato com o disco de freio, ele gera uma forte força de atrito. Esta força de atrito impedirá a rotação do disco de freio, e o disco de freio estará rigidamente conectado à roda, dificultando assim a rotação da roda.

Durante este processo, a energia cinética do movimento do carro é convertida em energia térmica através do atrito, e o calor é dissipado nas pastilhas de freio, nos discos de freio e no ar circundante. Quando a energia cinética de um veículo é consumida continuamente, sua velocidade diminuirá gradativamente até parar completamente.

4. Liberação e reinicialização do freio

Quando o motorista libera o pedal do freio, a pressão no cilindro mestre do freio é aliviada e a pressão nas linhas do freio cai. A mola de reinicialização dentro da pinça do freio puxa o pistão de volta à sua posição original, criando uma nova folga entre as pastilhas e os discos do freio. O efeito de atrito desaparece e as rodas voltam ao estado de rotação livre, completando assim o processo de frenagem.

Suplementar: Principais fatores que afetam o efeito de frenagem

O desempenho dos materiais de fricção: O coeficiente de atrito dos materiais de fricção das pastilhas de freio determina diretamente a magnitude da força de frenagem. A resistência a altas temperaturas pode evitar que o coeficiente de atrito caia drasticamente em altas temperaturas (ou seja, "desbotamento térmico"), garantindo a estabilidade da frenagem contínua.

Ajuste entre pastilhas e discos de freio: Quanto maior for a área de ajuste e mais uniforme for a pressão, mais estável será o efeito de frenagem. Portanto, a precisão do processamento das pastilhas de freio e o design das pinças são de vital importância.

Eficiência de dissipação de calor: Se o calor gerado durante a frenagem não puder ser dissipado a tempo, isso fará com que a temperatura das pastilhas e discos de freio fique muito alta. Isto não só reduz o desempenho da travagem, mas também pode acelerar o desgaste das pastilhas dos travões e até levar à falha da travagem.